日前，神舟十七號載人飛船返回艙成功着陸。中國科學院蘭州化學物理研究所（下稱「蘭州化物所」）近日消息稱，隨之返回的還有71件艙外暴露實驗裝置及科學實驗樣品，目前樣品已安全移交至蘭州化物所，後續的研究工作將對這些樣品進行深入分析，以揭示潤滑材料在太空環境中的性能變化及服役規律，為未來航天器的潤滑材料設計和選擇提供重要指導和參考。

部分實驗裝置及科學實驗樣品（蘭州化學物理研究所供圖）

    據悉，今次實驗涵蓋了18台套動態摩擦學測試裝置和134件靜態潤滑材料樣品，在軌實驗時間長達一年。與2008年「神舟七號」材料實驗任務相比，今次實驗不僅進行了潤滑材料的靜態暴露實驗，還開展了動態摩擦學測試實驗，包括球盤摩擦學實驗和首次軸承實驗，顯示了我國空間科學實驗領域的不斷拓展和深化。

    實驗的關鍵環節之一，是將材料樣品暴露在空間環境中，以研究空間特殊環境對材料結構及性能的影響。所謂「暴露實驗」，即是將材料直接置於太空這一特殊環境中，讓其經受太空特有的複雜輻射、高真空、極端溫度等條件的考驗。這種實驗方法能夠直觀地揭示材料在太空環境下的性能變化和耐久性。

    蘭州化物所專項任務處處長於強亮表示，太空環境與地球常規大氣環境截然不同。在太空中，材料會遭受到來自宇宙的各種高能粒子輻射，如質子、電子等，這些粒子的轟擊可能會對材料的結構和性能產生影響。此外，太空中的高真空狀態和極端溫度變化也對材料的穩定性提出了嚴峻挑戰。

    值得一提的是，今次暴露實驗中，蘭州化物所特別關注了一類新型潤滑材料—超分子凝膠在太空中的表現，這是目前已知世界上首次進行的含液潤滑材料的空間飛行實驗。

    「這一創新性的實驗設計，旨在驗證含液潤滑材料在真實空間環境下的性能表現。」蘭州化物所研究員蔡美榮表示，如何實現空間特殊環境下機械活動部件長壽命、高可靠性潤滑是當前空間潤滑研究的焦點。

    液體潤滑材料在空間環境下，有揮發或遷移、爬移的風險，固體潤滑薄膜壽命有限。凝膠潤滑材料通過液體潤滑劑內部自發的有序組裝，將潤滑油束縛於摩擦對副，避免了潤滑油爬移、遷移， 「我們把凝膠潤滑材料和現役固體潤滑薄膜複合在一起使用，這樣可以顯著提高潤滑材料的使用壽命。」蔡美榮說。

    在地面模擬空間環境實驗中已證明固/凝膠複合潤滑能提高服役壽命，此次空間實驗將進一步驗證其在實際空間環境中的性能演變及服役行為。（記者 寇剛 通訊員 葉滿山）